Šiais laikais yra tiek daug elektroninių prietaisų ir prietaisų, skirtų įvairiems tikslams. Bendras veiksnys yra tas, kad jie visi yra maitinami elektra. Pastaroji yra dviejų formų: nuolatinė srovė (DC) ir kintamoji srovė (AC). Gebėjimas išmatuoti šias sroves yra labai svarbus norint nustatyti elektroninės grandinės ar prietaiso problemas. Parodysime, kaip išmatuoti srovę naudojant skaitmeninį multimetrą.
Srovės supratimas paprastais terminais
Elektros srovę paprasta suprasti remiantis vandens srauto sistemos analogija pastato viduje, kur vanduo pumpuojamas iš žemės į viršutinį baką, o vanduo teka atgal į žemę per vamzdžiai. Elektros sistema yra gana panaši: elektronai perkeliami per grandinę vietoj vandens. Naudojant tą patį modelį, galima vizualizuoti ir kitus elektros sistemos komponentus.
Abiejų sistemų panašumai
Teigiamas maitinimo šaltinio (pvz., akumuliatoriaus) gnybtas yra panašus į viršutinio bako lygį, o neigiamas - į žemės lygį. Šis potencialų skirtumas tarp abiejų gnybtų vadinamas įtampa ir matuojamas voltais, sutrumpintai vadinamas "V".
Kuo aukštesnis bakas, tuo didesnis vandens slėgis. Panašiai, kuo didesnis potencialų skirtumas tarp akumuliatoriaus gnybtų, tuo didesnis elektros slėgis (įtampa). Būtent ši įtampa nukreipia srovę per grandinę. Kuo didesnė įtampa, tuo daugiau srovės cirkuliuoja grandinėje. Srovė matuojama amperais, sutrumpintai vadinama "A".
Įtampa matuojama per maitinimo šaltinio gnybtus (taip pat, kaip matuojant viršutinio bako aukštį). Srovė matuojama grandinės viduje (panašiai kaip vandens matavimas su srauto matuokliu). Srovė matuojama naudojant ampermetrą, kuris yra įtrauktas į multimetrą.
Multimetro srovės matavimo ypatybės
Skaitmeninis multimetras turi LCD, sukamąjį selektorių ir prievadus zondo laidams prijungti. Paprastai jis maitinamas iš 9 V baterijos. Priklausomai nuo matavimo tipo, prie atitinkamų prievadų reikia prijungti du zondus. Juodas zondas yra prijungtas prie COM (sutrumpintas „bendras“), prijungtas prie žemės. Kalbant apie raudoną zondą, mažoms srovėms naudojamas mA prievadas; didelėms srovėms naudojamas 10A prievadas.
Jei naudojate 10 A, mūsų multimetro įspėjimas rodo „UNFUSED 10A MAX For 10 SECONDS MAX“ (jūsų gali skirtis). Tai reiškia, kad multimetras gali atlaikyti nuolatinį 10 A srautą ne ilgiau kaip 10 sekundžių, kol viduje esantys laidai pakankamai įkais ir gali ištirpti.
Nuolatinės srovės elektroninių komponentų srovės traukimo matavimas
Sukurta bandymo lenta su akumuliatoriumi, šviesos diodais, garsiniu signalu, mažo greičio varikliu ir greitaeigiu varikliu. Naudojant jungiklius, kiekvienas iš jų bus įjungiamas paeiliui, kad būtų galima matuoti srovę.
Tai yra bandomosios plokštės grandinės schema. Srovę galima išmatuoti nuosekliai prijungus multimetrą bet kurioje grandinės dalyje.
Patogumui zondai jungiami arčiau akumuliatoriaus. Tai padės išmatuoti srovę, kai įjungtas bet kuris arba visi jungikliai. Juodas zondas yra prijungtas prie neigiamo akumuliatoriaus gnybto, o raudonas zondas yra prijungtas prie kito laido, kad sudarytų nuoseklią grandinę.
Prieš matuojant srovę multimetru, išmintinga apytiksliai įvertinti srovės, kuri bus matuojama. Tai būtina, nes raudoną zondą reikia prijungti prie tinkamo multimetro prievado.
Norėdami įvertinti, ieškokite komponento specifikacijų. Pavyzdžiui, jei 5 V nuolatinės srovės variklis turi 0,5 W vardinę galią:
- Srovė = galia / įtampa
- Srovė = 0,5/5
- Srovė = 0,1A = 100mA
Dabar, kai turite apytikslę srovės vertę, prijunkite laidą prie įprasto mA prievado ir multimetro sukamąjį jungiklį nustatykite į 200 mA.
Tačiau praktikoje greičiau pradėti nuo didesnės vertės multimetro sukamajame ratuke ir pereiti prie mažesnių verčių, kad būtų tikslumas. Jei neturite prieigos prie elektroninio komponento specifikacijos, turėtumėte tai padaryti.
Yra žinoma, kad šviesos diodai sunaudoja mažai energijos, todėl multimetras nustatytas matuoti srovę miliamperais (mA). Matuojant paaiškėjo, kad du ryškūs šviesos diodai sunaudoja tik 7,43 mA.
Panašiai ir garsiakalbiai nenaudoja daug energijos. Jis yra dar taupesnis esant 2,04 mA.
Matuojant mažo greičio variklio srovę rodoma 0,37A (370mA). Atminkite, kad multimetro prievadas ir sukamasis ratukas buvo pakeisti į 10A.
Didelės spartos variklis, kaip ir tikėtasi, sunaudoja dar daugiau 0,53 A (530 mA).
AC srovės matavimas
Skirtingai nuo nuolatinės srovės, kintamoji srovė (AC) nėra daug pritaikyta žemos įtampos elektronikoje. Dėl šios priežasties daugelis multimetrų neturi kintamosios srovės ampermetro. Tačiau tiems, kurie tai daro, kintamosios srovės matavimas yra panašus į nuolatinės srovės procesą; sukamąjį ratuką reikia nustatyti ties AC.
Srovės matavimas kintamosios srovės prietaisuose
Pagrindinis kintamosios srovės pranašumas yra minimalūs energijos nuostoliai perduodant didelius atstumus. Kintamosios srovės įtampa sumažinama naudojant transformatorius ir tiekiama į prietaisus. Mažesni prietaisai konvertuoja srovę į DC ir ją naudoja (pavyzdžiui, telefonų įkrovikliai ir nešiojamieji kompiuteriai). Didesniuose prietaisuose kintamoji srovė naudojama tiesiogiai (pavyzdžiui, vandens šildytuvai ir varikliai).
Įtampa, kuri tiekiama į šiuos prietaisus, svyruoja nuo 120 V iki 230 V, atsižvelgiant į skirtingų šalių priimtus standartus. Svarbu pažymėti, kad šios įtampos yra pakankamai didelės, kad būtų galima susižaloti ar net kelti pavojų žmonių gyvybei, jei jos naudojamos nesilaikant tinkamų atsargumo priemonių. Kadangi srovė matuojama grandinės viduje, labai patartina NEnaudoti multimetro matuojant aukštos įtampos kintamosios srovės srovę.
Ką galite padaryti, tai naudoti a spaustuko matuoklis kintamosios srovės srovėms matuoti. Srovei matuoti skaitiklis naudoja kintamosios srovės elektromagnetinį lauką ir jam nereikia liestis su laidu, todėl jis yra saugus. Apkabą reikia uždėti aplink laidą ir bus rodomas rodmuo; gali matuoti net 1000A sroves.
Tačiau yra viena problema su spaustukais. Spaustuvas turi būti dedamas tik aplink vieną laidą, kad būtų gautas rodmuo. Tačiau prietaisų maitinimo laidus paprastai sudaro trys laidai (įtampos, neutralaus ir įžeminimo). Taigi, a sieninio lizdo ampermetras būtų idealu matuoti prietaiso sroves.
Srovės matavimas ir stebėjimas 5 voltų įtaisuose
Daugelis šiuolaikinių prietaisų maitinami 5 V USB adapteriais ir maitinimo blokais. Naudinga išmatuoti srovę, kad suprastumėte gyvybiškai svarbius dalykus, pavyzdžiui, kad neperkrautumėte baterijų įkrovimo metu. Tai galima padaryti naudojant įprastą multimetrą: galite naudoti USB ilginamąjį kabelį, nuimti įvorę, nukirpti teigiamą laidą, tada prijungti jo galus prie multimetro zondų ir išmatuoti srovę. Tačiau tai sudėtingas sprendimas.
Lengviau naudoti a USB multimetras kuris yra specialiai sukurtas matuoti du svarbius parametrus – įtampą ir srovę. Tiesiog prijunkite jį į liniją ir rodmenys bus rodomi su pertrūkiais.
Matuoklis paprastas, bet vėlgi labai naudingas įtaisas. Tarkime, kad perkate naują „iPhone Pro Max 14“ be oficialaus „Apple“ įkroviklio. Atskirai perkate trečiosios šalies įkroviklį, pasitikite lipdukais ir jį prijungiate. Kas nutiks toliau, priklauso nuo to, kaip jums pasisekė. Galimi rezultatai svyruoja nuo pyptelėjimo iki kaboom.
Protingesnis pasirinkimas yra patikrinti adapterį prieš prijungiant jį prie brangaus telefono. Jei kyla problemų, blogiausia, kas gali nutikti, yra tai, kad nebrangus USB matuoklis susprogtų, o ne jūsų telefonas, kurio vertė viršija 1000 USD.
Taip pat galite naudoti USB matuoklį, kad patikrintumėte kompiuterio prievadus ir įsitikintumėte, kad įtampa yra tinkama ir tiekiama pakankamai amperų, kad galėtumėte valdyti išorinius įrenginius, pvz., USB standųjį diską.
USB matuoklis taip pat gali būti naudojamas nuolatiniam stebėjimui. Telefonus, kuriuose nėra LED įkrovimo indikatorių, reikia patikrinti įjungus ekraną, kad pamatytumėte, ar įkrovimas baigtas. USB ampermetras rodo nuolatinę srovę, tekančią per grandinę. Didelis srovės rodmuo reiškia, kad telefonas vis dar kraunamas; žemas reiškia, kad įkrovimas baigtas.
Vienos plokštės kompiuteriai, tokie kaip Raspberry Pi, taip pat maitinami 5 V USB. Pi veikimą tiesiogiai veikia maitinimo kokybė. Galite pastebėti mirksinčią raudoną lemputę ant Pi plokštės, kuri rodo netinkamą maitinimo šaltinį. Naudodami USB multimetrą galite stebėti įtampą ir srovę, patenkančią į Pi, koreguoti maitinimo šaltinį ir išgauti geriausią našumą.
Suprasti ir išmatuoti srovę lengva
Dabar žinote, kaip išmatuoti srovę su skaitmeniniu multimetru, taip pat spaustuku arba USB multimetru. Kartu su srovės matavimu multimetras gali būti naudojamas įtampai, varžai ir daugeliui kitų elektrinių parametrų matuoti. Mokymasis juo naudotis – tai vartai į elektronikos pasaulio supratimą.